Заземлювальні пристрої служать для відведення накопичився заряду електроустановки в землю, щоб цей заряд не був переданий випадковим чином будь-якого іншого об'єкту, що торкнулося апарату електрообладнання. Невірно підключена або зовсім не підключена електроустановка не може бути введено в експлуатацію як потенційне джерело смертельної небезпеки. Уникнути порушень допоможе планові перевірки і вимірювання опору заземлюючих пристроїв.
Правила улаштування електроустановок
В останньому, сьомому виданні ПУЕ в розділі 1 гл.1.8 п. 1.8.37, вказані норміруеіие значенняопорів заземлюючих пристроїв в залежності від їх виду і характеристик. Так, підстанції і розподільні пункти напругою вище 1 кВ, є електроустановки електричних мереж з глухозаземленою та ефективно заземленою нейтраллю, або електроустановки електричних мереж з ізольованою нейтраллю, з нейтраллю, заземленою через дугогасящий реактор або резистор. Перші повинні мати опір не більше 0,5 Ом, другі - 250 / Iр.
Повітряні лінії електропередач повинні мати опір заземлюючих пристроїв опор ПЛ в залежності від питомого опору грунту: до 100 - 10 Ом, понад 100 до 500 - 15 Ом, більше 500 до 1000 - 20 Ом, понад 1000 до 5000 - 30 Ом, більше 5000 - ρ • 6 • 103. Заземлювальні пристрої опор ПЛ з розрядниками на підходах до розподільних пристроїв з обертовими машинами розраховуються окремо.
Електроустановки напругою до 1 кВ діляться на три види:
- Електроустановки з джерелами живлення в електричних мережах з глухозаземленою нейтраллю (або середньою точкою) джерела живлення (система TN): в безпосередній близькості від нейтралі - опір 15/30/60 Ом;
- Електроустановки з урахуванням природних заземлювачів і повторних заземлювачів ліній, що відходять - опір 2/4/8 Ом;
- Електроустановки в електричних мережах з ізольованою нейтраллю (або середньою точкою) джерела живлення (система ГГ) - опір 50 / I, більше 4 Ом не потрібно.
В даному випадку вимірювання опору заземлюючих пристроїв повинно відповідати не тільки груповим, а й приватним характеристикам, оскільки в деяких електроустановках передбачено різне опір (кратне мінімального), згідно з лінійним напругою в 660, 280 і 220 В відповідно.
Повітряні лінії електропередачі напругою до 1 кВ, що мають заземлення опор ПЛ з повторними заземлювачами PEN (РЕ) - провідника, розраховані на опір в 30 Ом. У формулах використані позначення: Iр- розрахунковий струм замикання на землю, I - повний струм замикання на землю.
Характеристики заземлювального пристрою
Характеристики ЗУ повинні відповідати вимогам ГОСТ і ПУЕ та, забезпечуючи основні функції електроустановки надають такі переваги:
- стабілізація потенціалів щодо землі;
- захист від статичної електрики;
- відведення робочих струмів;
- відведення в грунт блискавки;
- захист ізоляції нізвокольтних ланцюгів і електрообладнання;
- захист від перенапруг;
- релейний захист від замикання в землю;
- захист підземного обладнання від струмових перевантажень;
- забезпечення вибухо- і пожежобезпеки.
Вимірювання опору заземлюючих пристроїв гарантує виконання всіх цих функцій, якщо виміри показують норму.
Заміри заземлюючих пристроїв проводяться за наступними параметрами:
- опір заземлювального пристрою для електростанцій, високовольтних ліній електропередач, установок підстанцій;
- напруга заземлювального пристрою при стікання з нього струму замикання на землю;
- для установок понад 1 кВ з ефективно заземленою нейтраллю, за винятком високовольтних ліній електропередач, змиритися напруга дотику.
Вимірювання опору розтікання заземлювача (З) - Rраст. проводиться за допомогою допоміжного електрода (струмовий електрод - Т) і зонда (потенційний електрод - П) - див. малюнок 1. За допомогою джерела приладу і допоміжного електрода через перевіряється електрод (заземлювач), опір розтіканню якого визначається, пропускається струм Iраст. Опір становить:
Вимірюючи за допомогою зонда Uраст і пропускаючи струм розтікання через заземлювач, вимірюємо приладом R раст. шкала якого проградуйована в Омасі.
Перевірка правильності заземлення
Електролабораторія нашої організації в першу чергу проводить візуальний огляд заземлюючих пристроїв, щоб визначити, чи правильно вони змонтовані, і яким способом здійснено заземлення. Заземлення проводиться або виносним способом, або контурним розташуванням заземлюючих провідників. Контурне розташування заземлювачів забезпечує вирівнювання потенціалів при однофазному замиканні на землю. Ще одним позитивним ефектом є зменшення значень напруги дотику і крокової напруги поблизу ЛЕП, завдяки взаємному впливу заземлюючих пристроїв. Вимірювання опору заземлюючих пристроїв в цьому випадку треба проводити з урахуванням цього взаємовпливу.
Елементи заземлюючих пристроїв в приміщеннях повинні бути розміщені відповідно до проекту, і при огляді не повинно бути труднощів у доступі до них. Однак, вони також повинні бути надійно захищені від механічних пошкоджень. При укладанні по підлозі провідники ЗУ розміщують в спеціальних заглиблених канавках. Якщо можливо осадження їдких парів, вплив газів і т.д. то рекомендується кріпити провідники скобами так, щоб між ними і стіною був зазор не менше 10 мм. Це саме можна сказати і до приміщень з підвищеною вологістю. Для того, щоб опір заземлюючих пристроїв відповідало вимогам об'єкта, необхідно підводити провідники до кожного корпусу електрообладнання, роблячи відгалуження від головної заземлювальної шини (ГЗШ). Таким чином, ми отримуємо паралельне підключення, яке є єдино правильним: послідовне підключення об'єктів один до іншого, а потім до ЗУ - заборонено, оскільки є джерелом підвищеної небезпеки: опір заземлювального пристрою являє собою суму опорів заземлювача щодо землі і заземлюючих провідників.
Вимірювання опору заземлюючих пристроїв повинно проводитися з урахуванням пори року: оскільки опір заземлювача щодо землі є відношення напруги на заземлювачі до току, що проходить через заземлювач в землю, то величина опору заземлення залежить від питомого опору грунту. Найбільш високий опір фіксується взимку, коли грунт промерзає, або влітку, в посушливий період - розбіжність з весняно-осінніми показниками може складати кілька разів. Раніше застосовувалися коефіцієнти сезонності, які розраховувалися і за допомогою них проводилася коригування значень опорів ЗУ.
В установках з сумарною потужністю генераторів і трансформаторів 100 кВА допускається значення опору ЗУ, що дорівнює 10 Ом, в установках з меншою потужністю - 4 Ом. Допустима величина напруги дотику в мережах до 1000 В не повинна перевищувати 40 В. В установках понад 1000 В допускається опір заземлення R3 менше або = 125 / I3 Ом, але не більше 4 Ом або 10 Ом. У разі необхідності можливості екстреного відключення ділянки мережі без допомоги оператора, в установках понад 1000 В з великими струмами замикання на землю опір заземлювального пристрою не повинно бути більше 0,5 Ом. Ці показники вказані в ГОСТ, ПУЕ, проект. Обов'язково при вимірюванні опору заземлюючих пристроїв порівнювати отримане значення з нормованим або розрахунковим проектним.
Методика проведення вимірювання опору заземлюючих пристроїв в Санкт-Петербурзі
Проведення вимірювання опору заземлюючих пристроїв повинна здійснюватись відповідно до норм по пункту 1.7.101 ПУЕ (7 вид.) І пункту 26.4 ПТЕЕС. Методика підходить для вимірювання опору пристроїв блискавкозахисту і питомого опору грунту. Для вимірювань використовуються прилади М416 або Ф4103-М1, тестери заземлення MRU-100, MRU-101, MRU-105, MRU-120, C.A 6460, Fluke, Megger, ІС-10/1, TV 440N і інші. Ми використовуємо надійне і випробуване сучасне випробувальне обладнання та засоби вимірювань провідних вітчизняних і зарубіжних виробників.
До роботи допускаються особи з електротехнічного персоналу не молодше 18 років, навчені і атестовані на знання вимог НД: ПОТ, ППБ, інстукцій і методики вимірювання опору заземлюючих пристроїв. Співробітники повинні бути забезпечені інструментом, індивідуальними захисними засобами, спецодягом і засобами вимірювань, справними і пройшли періодичну повірку. Склад бригади повинен бути не менше двох осіб. Особлива увага повинна бути приділена безпеці при подачі напруги від стороннього джерела живлення. Потрібно перевірити з'єднувальні дроти і кабель живлення на наявність подвійної ізоляції, так само, як і понижуючий трансформатор. Прилади в схемах вимірювань повинні бути встановлені на ізольованому підставі. Вимірювання треба проводити в сухий період, а в загазованих приміщеннях, або в приміщеннях з вибухонебезпечними середовищами, слід спочатку усунути джерело небезпеки. За результатами вимірювань опору заземлюючих пристроїв складається протокол встановленої форми. Особи, які допустили порушення ПТБ або ПТЕЕС, несуть відповідальність відповідно до чинного Законодавства.
- ПУЕ (Правила улаштування електроустановок) 7-е видання, розділ 1, гл. 1.8, п. 1.8.39, пп. 5, таб. 1.8.38; гл. 1.7, п 1.7.103.
- РД 34.45-51.300-97 "Обсяг і норми випробувань електроустаткування", глава 28.
- РД 153-34.0-20.525-00 Методичні вказівки по контролю стану заземлюючих пристроїв електроустановок.